小児再生不良性貧血の免疫抑制療法反応性を予測するバイオマーカーの開発

2016 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 15K09647
• Research Institution: Nagoya University
• Principal Investigator: 村松 秀城 名古屋大学, 医学部附属病院, 助教 (00572570)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 奥野 友介 名古屋大学, 医学部附属病院, 特任講師 (00725533) ; 小島 勢二 名古屋大学, 医学系研究科, 名誉教授 (20313992)
• Project Period (FY): 2015-04-01 – 2018-03-31
• Keywords: 再生不良性貧血 / 小児 / 免疫抑制療法 / トロンボポイエチン / 発作性夜間血色素尿症 / テロメア長

Outline of Annual Research Achievements

HLA一致血縁ドナーが得られない小児再生不良性貧血に対する標準的な治療法は抗胸腺グロブリンとシクロスポリンによる免疫抑制療法であるが、その治療奏効率は40-70%であり、またその反応率を事前に予測することは困難である。近年、非血縁骨髄移植などHLA一致血縁ドナー以外からの造血幹細胞移植の成績が向上してきたことから、初期治療を選択するうえで免疫抑制療法の治療反応予測は臨床的に非常に重要であると考えられる。
我々は、免疫抑制療法で治療した小児再生不良性貧血患者113例の解析を行い、多変量解析でPNH血球陰性・テロメア長短縮がそれぞれ独立した反応不良に関連する因子であることを同定した。この2因子により同定された予後不良群の免疫抑制療法後6か月の反応率はわずかに19%であり、初期治療として非血縁骨髄移植を検討するべき症候群を事前に予測できる可能性が示された（Narita A, Muramatsu H, et al., Haematologica 2015)。また、85例の免疫抑制療法で治療した小児再生不良性貧血患者の診断時の保存血性を用いて各種サイトカイン値を検討したところ、トロンボポイエチン（TPO）値が高値の症例では有意に反応不良であることも示すことができた（Elmahdi S, Muramatsu H, et al., Pediatr Blood Cancer. 2016)。
さらに特発性再生不良性貧血患者181例を対象に、先天性造血不全に関連した184遺伝子のターゲットシーケンスを実施したところ、26例で関連する遺伝子変異が同定され、先天性造血不全遺伝子のスクリーニングの必要性が示された。

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

おおむね当初の計画通り、テロメア長および微小PNH血球による免疫抑制療法の反応性予測モデルを構築することができた。また、その他の予後予測因子として、血清中のトロンボポイエチン高値が関与することも明らかにし、英文論文として報告できた。さらに、網羅的遺伝子解析の検討も順次進んできていることから、おおむね順調に研究は進展していると考えている。

Strategy for Future Research Activity

当初の計画通り、テロメア長および微小PNH血球による免疫抑制療法の反応性予測モデルを構築することができた。また、その他の予後予測因子として、血清中のトロンボポイエチン高値が関与することも明らかとなった。次世代シーケンサーによる網羅的遺伝子解析を進め、生殖細胞系列遺伝子変異が一部の患者で認められることが判明した。今後、遺伝学的検査の結果と、免疫抑制療法に対する反応性の影響についての検討を進める。また、既に同定した予後予測因子であるテロメア長・微小PNH血球・トロンボポイエチン値などの予後予測因子との関係についての詳細な検討を進める。

Causes of Carryover

次世代シーケンサーを用いた網羅的遺伝子解析について、検体の集積に従い解析を実施しており、一部の研究費について次年度に繰り越して解析を行う予定とした。

Expenditure Plan for Carryover Budget

引き続き小児再生不良性貧血患者の検体を用いて次世代シーケンサーによる網羅的遺伝子解析を行い、検討症例検体数を積み増し、遺伝子変異の臨床的意義について統計学的検討を進める。

Research Products

• [Journal Article] Clinical utility of next-generation sequencing for inherited bone marrow failure syndromes (2017)
  • Author(s): Muramatsu H, Okuno Y, Yoshida K, Shiraishi Y, Doisaki S, Narita A, Sakaguchi H, Kawashima N, Wang X, Xu Y, Chiba K, Tanaka H, Hama A, Sanada M, Takahashi Y, Kanno H, Yamaguchi H, Ohga S, Manabe A, Harigae H, Kunishima S, Ishii E, Kobayashi M, Koike K, Watanabe K, Ito E, Takata M, Yabe M, Ogawa S, Miyano S, Kojima S
  • Journal Title: Genet Med Volume: 印刷中 Pages: 印刷中
  • DOI: 10.1038/gim.2016.197
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] A Cytokine-Based Diagnostic Program in Pediatric Aplastic Anemia and Hypocellular Refractory Cytopenia of Childhood. (2016)
  • Author(s): Elmahdi S, Hama A, Manabe A, Hasegawa D, Muramatsu H, Narita A, Nishio N, Ismael O, Kawashima N, Okuno Y, Xu Y, Wang X, Takahashi Y, Ito M, Kojima S.
  • Journal Title: Pediatr Blood Cancer Volume: 63 Pages: 652-658
  • DOI: 10.1002/pbc.25799
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Markedly High Plasma Thrombopoietin (TPO) Level is a Predictor of Poor Response to Immunosuppressive Therapy in Children With Acquired Severe Aplastic Anemia. (2016)
  • Author(s): Elmahdi S, Muramatsu H, Narita A, Ismael O, Hama A, Nishio N, Okuno Y, Xu Y, Wang X, Takahashi Y, Kojima S.
  • Journal Title: Pediatr Blood Cancer Volume: 63 Pages: 659-664
  • DOI: 10.1002/pbc.25820
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Immunosuppressive therapy for patients with Down syndrome and idiopathic aplastic anemia (2016)
  • Author(s): Suzuki K, Muramatsu H, Okuno Y, Narita A, Hama A, Takahashi Y, Yoshida M, Horikoshi Y, Watanabe K, Kudo K, Kojima S
  • Journal Title: Int J Hematol Volume: 104 Pages: 130-133
  • DOI: 10.1007/s12185-016-1997-z
  • Peer Reviewed
• [Presentation] Application of next-generation sequencing on bone marrow failure and hematological diseases (2016)
  • Author(s): Muramatsu H
  • Organizer: 第58回日本小児血液・がん学会学術集会
  • Place of Presentation: 品川プリンスホテル（東京都港区）
  • Year and Date: 2016-12-15 – 2016-12-15
  • Invited
• [Presentation] Comparison of clinical outcomes between pediatric aplastic anemia and refractory cytopenia of childhood (2016)
  • Author(s): Hama A, Manabe A, Hasegawa D, Nozawa K, Narita A, Muramatsu H, Takahashi Y, Watanabe K, Ohara A, Ito M, Kojima S
  • Organizer: 58th ASH Annual Meeting & Exposition
  • Place of Presentation: サンディエゴ（アメリカ）
  • Year and Date: 2016-12-03 – 2016-12-03
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Development of paroxysmal nocturnal hemoglobinuria in children with aplastic anemia (2016)
  • Author(s): Narita A, Muramatsu H, Okuno Y, Sekiya Y, Suzuki K, Hamada M, Kataoka S, Taniguchi R, Ichikawa D, Murakami N, Kojima D, Nishikawa E, Kawashima N, Nishio N, Hama A, Takahashi Y, Kojima S
  • Organizer: 58th ASH Annual Meeting & Exposition
  • Place of Presentation: サンディエゴ（アメリカ）
  • Year and Date: 2016-12-03 – 2016-12-03
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Clinical sequencing of 209 patients with suspected inherited bone marrow failure syndromes (2016)
  • Author(s): Muramatsu H, Okuno Y, Yoshida K, Shiraishi Y, Ogawa S, Miyano S, Kojima S
  • Organizer: 第78回日本血液学会学術集会
  • Place of Presentation: パシフィコ横浜（神奈川県横浜市）
  • Year and Date: 2016-10-14 – 2016-10-14
• [Presentation] Genetic background of bone marrow failure syndromes in children (2016)
  • Author(s): Narita A, Okuno Y, Muramatsu H, Yoshida K, Shiraishi Y, Sekiya Y, Nishio N, Chiba K, Tanaka H, Wang X, Xu Y, Kawashima N, Doisaki S, Hama A, Takahashi Y, Miyano S, Ogawa S, Ito M, Kojima S
  • Organizer: 第78回日本血液学会学術集会
  • Place of Presentation: パシフィコ横浜（神奈川県横浜市）
  • Year and Date: 2016-10-14 – 2016-10-14